Măsurarea fluxului de umor apos

producția, circulația și drenajul umorului apos în și din camera anterioară a ochiului mențin IOP la un nivel relativ constant (dinamica umorului apos) (Figura 1). Atunci când presiunea este mai mare decât în mod normal, problema se află de obicei în țesuturile căilor de drenaj, o zonă vizată de multe medicamente care scad IOP, proceduri chirurgicale și dispozitive de drenaj. Drenajul umorii apoase este măsurat prin mai multe metode, fiecare cu avantaje și puncte slabe inerente. Înțelegerea limitărilor fiecărei metode asigură o interpretare corectă a rezultatelor studiilor clinice și a studiilor pe animale.

facilitatea de ieșire trabeculară
Prezentare generală
rețeaua trabeculară oferă o anumită rezistență la scurgerea umorului apos care este necesară pentru a menține o IOP la starea de echilibru. Inversul acestei rezistențe este facilitatea de ieșire trabeculară, o măsură a conformității rețelei trabeculare.

tehnici de măsurare a instalației de ieșire
Tonografie
cercetătorii folosesc un tonometru Schiotz (Figura 2) sau setarea tonografiei pe un pneumotonometru pentru a determina instalația de ieșire într-o manieră neinvazivă. Tonografia a fost dezvoltată inițial în anii 19401 pentru a evalua facilitatea de ieșire la pacienți și pentru a ajuta la diagnosticarea glaucomului. În general, s-a considerat că o valoare mai mică de 0,2 ilqql/min Pe mm Hg se situează în intervalul glaucomatos. Deși folosită de-a lungul anilor 1960 și 1970, metoda este rar utilizată astăzi în practica clinică de rutină din cauza preciziei sale slabe în identificarea cazurilor de glaucom. Tonografia arată o variație largă în rândul subiecților sănătoși și la același pacient pe parcursul mai multor vizite. Cu toate acestea, continuă să fie un instrument valoros de cercetare în studiile dinamicii umorului apos în ochii umani și animale.

procedura de tonografie implică plasarea unei sonde de tonometru cu o greutate calibrată pe corneea anesteziată a subiectului Supin timp de 2 sau 4 minute. Greutatea determină creșterea inițială a PIO, dar, în timp, presiunea scade încet, deoarece umoarea apoasă se scurge cu o viteză crescută din camera anterioară în căile de drenaj. Se presupune că scăderea PIO în timpul măsurării este cauzată exclusiv de drenarea crescută a umorului apos din rețeaua trabeculară, calea dependentă de presiune. Rata de ieșire a fluidului din ochi în timpul testului este determinată din tabelele de referință.1 facilitatea de ieșire este raportul dintre debitul (din tabele) și schimbarea presiunii (determinată prin tonometrie). Dacă Pio scade puțin în timpul testului, debitul fluidului din tabele ar fi mic, iar instalația de ieșire trabeculară ar fi calculată ca fiind scăzută. Acest lucru este de așteptat în ochii cu hipertensiune oculară cu sau fără glaucom.

un factor important care afectează măsurarea tonografiei este rigiditatea oculară. Acest factor este o măsură a rezistenței pe care ochiul o exercită asupra forțelor de dilatare. Cu cât ochiul este mai rigid, cu atât rigiditatea oculară este mai mare, cu mai multă forță necesară pentru indentarea corneei. Rigiditatea oculară crește cu 25% la persoanele mai în vârstă față de cele mai tinere.2,3 deoarece ochii vârstnici sunt, prin urmare, mai puțin conformi decât ochii mai tineri, măsurătorile instalației de ieșire evaluate prin tonometrie sunt mai mici la persoanele în vârstă pe baza rigidității oculare crescute, mai degrabă decât a unei reduceri reale a instalației de ieșire. Tonografia efectuată cu un tonometru de indentare (Schiotz) (Figura 2) presupune că schimbarea presiunii, în funcție de timp, se bazează pe precizia coeficientului de rigiditate oculară în timpul măsurării. Tonografia de indentare nu compensează variațiile individuale ale rigidității oculare. Tonografia evaluată cu o unitate de tonografie pneumatică este mai puțin afectată de rigiditatea oculară decât unitatea Schiotz, deoarece sonda care este plasată pe ochi creează o indentare corneană relativ mai mică. Ambele instrumente derivă o modificare a fluxului din tabelele standard.

facilitatea de ieșire măsurată prin tonografie (Cton) include pseudofacilitatea (Cps) și facilitatea de ieșire uveoscleral (Cfu) în plus față de facilitatea de ieșire trabeculară (Ctrab), ca în ecuația nr.1:

Cton = Ctrab + Cfu + Cps.Cfu este facilitatea fluxului de fluid prin mușchiul ciliar. Această facilitate este de aproximativ 10 ori mai mică decât instalația de ieșire trabeculară. Pseudofacilitatea este facilitatea fluxului de umor apos din camera posterioară în camera anterioară care rezultă din creșterea indusă de sondă a PIO. O ipoteză în tonografie este că rata de intrare a umorului apos în camera anterioară în timpul măsurării rămâne neschimbată de presiunea aplicată (adică pseudofacilitatea este zero). Dacă pseudofacilitatea și / sau instalația de ieșire uveoscleral sunt perturbate în timpul măsurării, o modificare a instalației de ieșire tonografică poate să nu indice o modificare a instalației de ieșire trabeculară adevărată.

Fluorofotometrie
Fluorofotometrie oferă un alt mod de a evalua facilitatea de ieșire.4 debitul apos (F) este determinat prin măsurarea vitezei de dispariție a unui trasor din camera anterioară. Apoi, se administrează un inhibitor de flux apos, cum ar fi acetazolamida, dorzolamida sau timololul, pentru a reduce IOP și fluxul apos. Brimonidina și apraclonidina nu sunt adecvate în acest scop, deoarece aceste medicamente afectează fluxul, precum și fluxul apos. Modificarea indusă de medicament în IOP (IOP2 – IOP1) este măsurată prin tonometrie, iar modificarea fluxului apos (F2 – F1) este măsurată prin fluorofotometrie. 2:

C = (F2 – F1) / (IOP2 – IOP1).

C prin fluorofotometrie este de obicei etichetat Cfl.

principalul avantaj al fluorofotometriei față de tonografie este că fluorofotometria măsoară direct modificările fluxului apos în loc să facă referire la tabelele standard. În plus, rigiditatea oculară și pseudofacilitatea nu fac parte din măsurare, deoarece o greutate nu este aplicată ochiului. Cercetătorii au găsit rezultate diferite și au ajuns la concluzii diferite atunci când folosesc tonografia versus fluorofotometria pentru a evalua facilitatea de ieșire. De exemplu, 1 săptămână de tratament de două ori pe zi cu apraclonidină nu a modificat facilitatea de ieșire atunci când a fost măsurată prin tonografie, dar a crescut facilitatea de ieșire atunci când a fost măsurată prin fluorofotometrie.5 Motivul este că apraclonidina s-a crezut că reduce pseudofacilitatea, efect care a ascuns creșterea instalației de ieșire trabeculară atunci când a fost măsurată prin tonometrie, dar nu și fluorofotometrie (vezi ecuația nr.1). Într-un alt exemplu, există o scădere legată de vârstă a instalației de ieșire atunci când este măsurată prin tonografie3,6, dar nu fluorofotometrie.7 această discrepanță poate fi cauzată de rigiditatea crescută la subiecții mai în vârstă față de cei mai tineri. Rigiditatea oculară face parte din tonografie, dar nu și din măsurarea fluorofotometriei.

câteva probleme sunt asociate cu metoda fluorofotometrică. În primul rând, se presupune că facilitatea de ieșire uveoscleral este foarte mică și puțin afectată de măsurare. Dacă o manipulare experimentală ar crește facilitatea de ieșire uveoscleral, ar putea fi interpretată eronat ca o creștere a instalației de ieșire trabeculară. Această problemă este, de asemenea, inerentă măsurării tonografiei. În al doilea rând, metoda nu funcționează bine în ochii normotensivi în care o modificare a PIO de către inhibitorul de flux apos nu este eficientă. În mod similar, tonografia nu funcționează bine în ochii normotensivi în care IOP se schimbă puțin în funcție de greutatea sondei. În al treilea rând, fluorofotometria necesită câteva ore pentru o determinare completă față de 4 minute pentru tonografie.

metode invazive
tehnica de perfuzie cu două niveluri, cu presiune constantă8 (figura 3A) este o procedură invazivă care este utilizată pentru a măsura instalația de ieșire la animalele de cercetare. Un ac este atașat, prin tuburi, la un rezervor de umor apos fals. Investigatorul introduce acul în camera anterioară și stabilește IOP la nivelul rezervorului de deasupra ochiului. Apoi, se măsoară viteza de curgere a fluidului în camera anterioară (F1) care este necesară pentru a menține o IOP constantă (IOP1). Pot fi utilizate o varietate de tehnici. Distanța pe care fluidul se mișcă în tub într-o anumită perioadă de timp poate fi măsurată, iar volumul de fluid poate fi calculat din diametrul și lungimea tubului. Volumul este împărțit la timpul de curgere a debitului. Alternativ, un investigator colectează lichidul în tub într-o anumită perioadă de timp și îl cântărește. Greutatea fluidului este transformată în volum de fluid și apoi împărțită la timpul pentru a obține un debit (F1). Unul măsoară debitul (F2) necesar pentru a menține un nou IOP (IOP2) într-un mod similar. 2 este utilizat pentru a calcula facilitatea de ieșire. Aceste metode sunt frecvent utilizate pentru ochii umani enucleați, dar nu pot fi utilizate în studiile clinice.

metoda flow-to-blood este, fără îndoială, cea mai precisă tehnică pentru a evalua facilitatea de ieșire trabeculară. Un izotop radioactiv este infuzat în camera anterioară la o presiune setată (IOP1) pentru o perioadă de timp stabilită. Se colectează o probă de sânge la un anumit interval de timp și se măsoară radioactivitatea. Se crede că orice radioactivitate din sânge s-a scurs exclusiv prin rețeaua trabeculară, iar rata acumulării sale în sânge se presupune a fi ieșire trabeculară (F1). Apoi, izotopul este infuzat la o presiune diferită (IOP2), iar noua rată de acumulare a radioactivității în sânge se presupune a fi o nouă ieșire trabeculară (F2). 2 este utilizat pentru a calcula facilitatea de ieșire trabecular. Dacă este făcută cu atenție, această metodă este repetabilă și poate fi utilizată pentru a evalua facilitatea de ieșire în timp.

problemele majore cu toate tehnicile invazive sunt efectele directe și indirecte ale anesteziei asupra PIO și trauma inserției acului în ochi. În plus, rigiditatea oculară, pseudofacilitatea și facilitatea de ieșire uveoscleral confundă măsurarea. O ipoteză importantă cu metoda flow-to-blood este că orice trasor din sânge intră numai prin rețeaua trabeculară. În realitate, un anumit trasor poate intra în sânge prin calea uveosclerală și venele vortex, rezultând astfel o supraestimare a fluxului trabecular.

ieșire UVEOSCLERAL
Prezentare generală
ieșire Uveoscleral este drenarea umorii apoase din camera anterioară în mușchiul ciliar, unde se scurge din ochi în mai multe direcții diferite (Figura 1). Traseul de ieșire uveoscleral este anatomic bolnav definit, iar debitul său este relativ independent de presiune.

tehnici de măsurare a fluxului Uveoscleral
calcul matematic
în prezent, singurul mijloc neinvaziv prin care se poate evalua fluxul uveoscleral (Fu) este prin calcul matematic folosind ecuația nr.3:

Fu = F – C(IOP-Pv).

debitul umorii apoase (F) este măsurat prin fluorofotometrie, facilitatea de ieșire (C) prin una dintre metodele descrise anterior, IOP prin tonometrie și presiunea venoasă episclerală (Pv) prin venomanometrie.9 un venomanometru Disponibil în comerț (Eyetech Ltd., Morton Grove, IL) se atașează la o lampă cu fantă. Unul plasează membrana la vârful dispozitivului pe conjunctivă lângă limbus. Utilizatorul identifică venele episclerale care stau la baza conjunctivei cu ajutorul biomicroscopului cu lampă cu fantă. Se ridică presiunea din membrană până când venele episclerale se prăbușesc. Presiunea necesară pentru a provoca colapsul vaselor este citită de pe cadranul de pe partea laterală a dispozitivului; este o măsură a presiunii venoase episclerale.

o limitare a metodei de calcul pentru ieșirea uveosclerală este abaterile standard mari generate din cauza variabilității inerente a fiecărui parametru din ecuație. Mulți subiecți sunt necesari pentru a obține o putere suficientă pentru a detecta diferențele relevante clinic între grupurile experimentale și cele de control. O altă limitare este că fluxul uveoscleral calculat poate varia foarte mult în funcție de valoarea presiunii venoase episclerale utilizată în ecuație. Este dificil să se obțină o măsurare exactă a Pv. Din acest motiv, o valoare de 9 sau 10 mm Hg10 este adesea utilizată în ecuație cu presupunerea că valoarea este neschimbată pe parcursul unui studiu. Dacă Pv s-ar schimba, s-ar putea trage concluzii eronate cu privire la cauza unui răspuns în Pio.în ciuda limitărilor sale, calculul matematic al fluxului uveoscleral a oferit explicații rezonabile pentru diferențele dintre PIO în ceea ce privește îmbătrânirea, medicamentele farmacologice, sindroamele clinice și procedurile chirurgicale. În cele din urmă, modificările relative ale fluxului uveoscleral, nu neapărat valoarea sa absolută, sunt de o importanță clinică mai mare. De exemplu, cercetările au arătat că sindromul de exfoliere este asociat cu scăderea fluxului uveoscleral în comparație cu subiecții de control sănătoși, potriviți în funcție de vârstă.11 din punct de vedere fiziologic, ar fi preferabil să se trateze zona patologiei decât pur și simplu să se prescrie medicamentul cu cel mai bun efect asupra Pio. Ca clasă, analogii de prostaglandină pot fi un tratament bun pentru sindromul de exfoliere, deoarece fluxul uveoscleral este crescut la pacienții tratați cu aceste medicamente.12

metode invazive
două metode invazive sunt utilizate pentru a măsura fluxul uveoscleral. Ele sunt mai directe decât calculul matematic, dar nu pot fi utilizate în studiile clinice. „Metoda trasorului intracameral” (figura 3b) implică infuzarea unui trasor radioactiv sau fluorescent în camera anterioară la o presiune setată și pentru o anumită perioadă de timp. Cantitatea totală de trasor Găsită în uvea și sclera în intervalul de timp specificat se presupune a fi ieșire uveosclerală. Dacă intervalul de timp este excesiv, un anumit trasor poate ieși din glob și poate fi pierdut în analiză. În aceste condiții, fluxul uveoscleral ar fi subestimat. Enuclearea ochiului face ca această metodă să fie irepetabilă.

„metoda izotopilor indirecți” implică infuzarea unui trasor radioactiv în camera anterioară și monitorizarea ratei apariției trasorului în sânge (ieșire trabeculară) și a ratei dispariției trasorului din camera anterioară (flux apos). Ieșirea uveosclerală este diferența dintre fluxul apos și ieșirea trabeculară. Această metodă este avantajoasă prin faptul că modificările fluxului uveoscleral pot fi evaluate în timp. Cu toate acestea, natura sa invazivă exclude utilizarea sa în studiile clinice.

rezumat
multe metode sunt disponibile pentru a evalua fluxul de umor apos. Metodele neinvazive sunt indirecte, foarte variabile și pline de multe limitări și presupuneri. Metodele invazive necesită anestezie, pot deteriora ochiul, sunt de obicei terminale și sunt, de asemenea, încărcate cu limitări și ipoteze. Cu toate acestea, aceste metode sunt instrumente valoroase în studiul fluxului în ochiul sănătos și bolnav. Ei au oferit clinicienilor o mai bună înțelegere a bolilor care afectează și a tratamentelor care reduc Pio. Aceste informații pot fi utile în selectarea unor tratamente specifice sau combinații de tratamente pentru glaucom sau hipertensiune oculară.

această lucrare a fost susținută parțial de un grant nerestricționat de la Research to Prevent Blindness, Inc. (New York, NY).Carol B. Toris, PhD, este profesor și Director de cercetare glaucom pentru Departamentul de Oftalmologie și științe vizuale de la Universitatea din Nebraska Medical Center din Omaha. Ea nu a recunoscut niciun interes financiar pentru produsele sau companiile menționate aici. Dr. Toris poate fi contactat la (402) 559-7492; [email protected].

Carl B. Camras, MD, este profesor și Director al Serviciului glaucom și este președinte al Departamentului de Oftalmologie și științe vizuale de la Universitatea din Nebraska Medical Center din Omaha. El nu a recunoscut niciun interes financiar pentru produsele sau companiile menționate aici. Dr. Camras poate fi contactat la (402) 559-4276; [email protected].

1. Friedenwald JS. Unele probleme cu calibrarea tonometrelor. Am J Oftalmol. 1948;31:935-944.
2. Armaly MF. Consistența calibrării din 1955 pentru diferite greutăți ale tonometrului. Am J Oftalmol. 1959;48:602-611.
3. Gaasterland D, Kupfer C, Milton R, și colab. Studii ale dinamicii umorii apoase la om. VI. efectul vârstei asupra parametrilor presiunii intraoculare în ochii umani normali. Exp Eye Res. 1978; 26: 651-656.
4. Hayashi M, Yablonski ME, Novack GD. Facilitatea de ieșire trabeculară determinată prin fluorofotometrie la subiecții umani. Exp Eye Res. 1989; 48: 621-625.
5. Toris CB, Tafoya mine, Camras CB, Yablonski mine. Efectele apraclonidinei asupra dinamicii umorii apoase în ochii omului. Exp Eye Res. 1989; 48: 621-625.
6. Becker B. scăderea secreției apoase și a instalației de ieșire cu vârsta. Am J Oftalmol. 1958;46:731-736.
7. Toris CB, Yablonski mine, Wang Y-L, Camras CB. Dinamica umorii apoase în ochiul uman îmbătrânit. Am J Oftalmol. 1999;127:407-412.
8. b Oqtr OQR eh. Măsurarea simultană a schimbării presiunii intraoculare și a instalației de ieșire în maimuța vervet prin perfuzie cu presiune constantă. Investiți Oftalmol. 1964;3:135-143.
9. Zeimer RC, Gieser DK, Wilensky JT și colab. Un venomanometru practic. Măsurarea presiunii venoase episclerale și evaluarea intervalului normal. Arch Ophthalmol. 1983;101:1447-1449.
10. Brubaker RF. Determinarea presiunii venoase episclerale în ochi. O comparație a trei metode. Arch Ophthalmol. 1967;77:110-114.
11. Johnson T, Fan S, Toris CB, Camras CB. Fluxul Uveoscleral este redus în sindromul de exfoliere. Lucrare prezentată la: Reuniunea Anuală ARVO; 2 Mai 2006; Fort Lauderdale, FL.
12. Weinreb RN, Toris CB, Gabelt BT și colab. Efectele prostaglandinelor asupra căilor de scurgere a umorului apos. Surv Oftalmol. 2002; 47:S53-S64.